CN104091479B - 个性化作业系统及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种个性化作业系统及其作业方法，该系统包括用户管理模块、试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生和教师终端系统，用户管理模块与试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生和教师终端系统连接，知识点管理模块与试题管理模块、学生答题管理模块连接，学生和教师终端系统与学生答题管理模块、个性化作业管理模块连接。本发明方便收集线下的作业数据，增大了作业数据的采集来源和作业数据的采集精度，使最终的数据分析更准确。

Description

个性化作业系统及其作业方法

技术领域

本发明涉及一种作业系统及其作业方法，特别是涉及一种个性化作业系统及其作业方法。

背景技术

几千年来，教育中有一个目标一直在努力实现，因材施教，让每一个学生能够根据自身情况进行个性化的学习，每个学生的作业都是根据自身情况量身定做的。而在21世纪，个性化教育的目标之一则在于开发一种以计算机为基础的、能够准确评估学生知识水平、并能够自动寻找相匹配的学习内容并发布的个性化作业系统及方法，用于个别辅导的补习班、集体班级教育和以学校为基础的学习中心。

一些在线教育公司业已努力使学生的作业数据可以存储、学生的作业能够有一定的差异化，并且也有一些公司正在构建一个大容量的学习资料库，实现了初步的学习数据个性化分析的功能。但在这些所有的公司或机构中，并没有一种能够准确客观衡量学生知识水平的方法，也并不能很好的实现学生作业数据的评估、收集、分析和分发。

比如现在的作业数据是以一道完整的题的对错为单位记录的，但是现在的作业有主观题，也有客观题，而同时每道题也会有很多个空，每一个空又有可能含有很多个知识考查方向，因此当前的各种智能作业数据分析系统中，并没有一个非常好的作业数据评估方法能够准确的反映出每一道题含有的学习数据；

又比如一些在线题库是在智能终端上做题，智能终端可以直接收集到作业数据，但是现实情况是，大部分的作业都是纸质，并没有连接任何的智能设备，对于这占绝大多数的作业数据，智能终端是不能够直接收集的；

还比如当前的学习数据分析系统，是静态的数据库，并没有随着时间分析学生的遗忘特性，也没有分析知识点的相关因果特性所带来的影响，因此在最终数据分析上并不能真正反映出学生的学习情况；

还比如当前的学习系统，作业分发都是显示在智能终端上，而学生做作业都是纸质的，因此无法实现学生个性化作业的有效利用。

最后，在学习系统的使用过程中，当前的系统需要学生或老师或多或少的自己去研究学习数据，以在学习过程中或者教学过程中进行改善，但是一方面这会加大教师和学生的负担，另外一方面因为学生/教师的不专业也会导致最终效果不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种个性化作业系统及其作业方法，其方便收集线下的作业数据，增大了作业数据的采集来源和作业数据的采集精度，使最终的数据分析更准确。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种个性化作业系统，其特征在于，其包括用户管理模块、试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统、教师终端系统、系统数据库，试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统、教师终端系统都与用户管理模块连接，知识点管理模块与试题管理模块、学生答题管理模块连接，学生终端系统和教师终端系统都与学生答题管理模块连接，系统数据库、学生终端系统、教师终端系统和一个终端设备都与个性化作业管理模块连接。

优选地，所述用户管理模块包括学生账户、教师账户、系统工作人员组，系统工作人员组包括管理员组、信息录入组；学生账户的功能包括记录自己做题的对错记录；查看自己做题的记录档案；查看自己的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息；加入或退出学习组；教师账户的主要功能包括为学生记录他们的做题对错记录；查看学生做题的记录档案；查看学生的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息；创建学习组并行管理；管理员组主要功能包括系统各项基础数据的维护；管理账户使用，用户组和权限分配；信息录入组功能包括:录入作业题目来源的结构；录入作业题目内容以及答案；标记作业中每个答案的涉及的相关知识点。

优选地，所述试题管理模块主要管理试题的录入、存储和展现，通过对所有试题类型的分析，将试题类型归纳为独立题型和复合题型两大类。

优选地，所述知识点管理模块主要管理知识点的录入、存储和标记试题的知识点。

优选地，所述学生答题管理模块主要记录和储存学生答题记录，并归纳形成相关档案，统计结果。

优选地，所述个性化作业管理模块主要管理个性化作业的不同生成算法，根据学生答题的记录和知识点结构图，按照相应的生成算法生成个性化作业。

优选地，所述系统数据库输入学生作业题目并标记知识点。

本发明还提供一种个性化作业系统的作业方法，其特征在于，所述作业方法采用如上所述的个性化作业系统，所述作业方法包括以下步骤：

步骤一：向系统数据库输入知识点结构和学生作业题目并给作业题目答案标记知识点；

步骤二：通过终端设备收集学生作业数据；

步骤三：根据收集的学生作业数据生成学生作业档案数据；

步骤四：分析学生作业数据生成个性化作业题目；

步骤五：通过打印设备输出为纸质作业题发给相应学生。

优选地，步骤一十一：输入知识点结构；步骤一十二：输入作业题目来源的结构；步骤一十三：输入作业题目内容以及答案；步骤一十四：标记作业中每个答案所涉及的相关知识点。

优选地，所述，步骤二包括以下步骤：步骤二十一：通过输入作业题目来源的位置找到相应题目答案或通过输入作业对应二维码找到作业题目列表及答案；步骤二十二：在终端设备中输入学生答题的对错。

本发明的积极进步效果在于：本发明方便收集线下的作业数据，实现学生数据个性化分析和匹配，评估精确，方便定量研究。本发明增大了作业数据的采集来源，原来只能采集自己系统中的做题数据，现在扩展到学生生活中所有的题目。本发明增大了作业数据的有效采集，之前一道题只有一个数据，容易产生误差，新系统中的每道题平均数据是2.5个。本发明增大了作业数据的分析准度，原来还涉及对过期数据的错误利用，现在的分析系统结合记忆曲线和认知规律，对于分析结果的输出可以精确到每一道题。本发明扩大了个性化作业的适用范围，原来只适合有智能终端，且学习氛围允许的，现在对于所有需要纸质作业的对象都适用。

附图说明

图1为本发明个性化作业系统的结构示意图。

图2为本发明个性化作业方法系统工作人员部分的流程图。

图3为本发明个性化作业方法教师部分的流程图。

图4为本发明个性化作业方法学生部分的流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明个性化作业系统包括用户管理模块、试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统、教师终端系统、系统数据库，试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统、教师终端系统都与用户管理模块连接，知识点管理模块与试题管理模块、学生答题管理模块连接，学生终端系统和教师终端系统都与学生答题管理模块连接，系统数据库、学生终端系统、教师终端系统和一个终端设备都与个性化作业管理模块连接。系统数据库输入学生作业题目并标记知识点。

用户管理模块主要负责不同用户账户的个人信息管理、权限分配、组分配。用户管理模块包括学生(Student)账户、教师(Teacher)账户、系统工作人员(Staff)组，三种角色在系统中相互独立，并在此基础上属于不同的用户组，不同的用户组具有不同的权限和功能。系统工作人员组包括管理员组和信息录入组。

学生账户的主要功能包括：记录自己做题的对错记录；查看自己做题的记录档案；查看自己的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息；加入或退出学习组。

教师账户的主要功能包括：为学生记录他们的做题对错记录；查看学生做题的记录档案；查看学生的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息；创建学习组并行管理。

系统工作人员组分为管理员组和信息录入组。管理员组的主要功能包括：系统各项基础数据的维护；管理账户使用，用户组和权限分配。

信息录入组的主要功能包括:录入作业题目来源的结构；录入作业题目内容以及答案；标记作业中每个答案的涉及的相关知识点。

试题管理模块主要管理试题的录入、存储和展现，通过对所有试题类型的分析，将试题类型归纳为独立题型和复合题型两大类，复合题型是独立题型按照一定规律的组合，试题管理模块的主要功能包括：录入、储存和展现试题来源的结构；录入、储存和展现不同试题类型的题干和答案。

知识点管理模块主要管理知识点的录入、存储和标记试题的知识点。通过教材的归纳总结，提炼统一的知识点，形成知识点结构图。人工分析每一道试题所涉及的知识内容，并对每一个答案标记相应的知识点，存储到系统中。知识点管理模块的主要功能包括：按照知识点结构图录入知识点信息，标记其在不同版本教材中的位置；分析试题的知识点并标记。

学生答题管理模块主要记录和储存学生答题记录，并归纳形成相关档案，统计结果。学生答题管理模块的主要功能包括：记录储存学生答题的对错和时间，以及记录人等信息；根据需求，生成相关档案和统计结构；分析学生知识点掌握情况。

个性化作业管理模块主要管理个性化作业的不同生成算法，根据学生答题的记录和知识点结构图，按照相应的生成算法生成个性化作业。其主要功能包括：根据教学需求，设计，编写，管理不同的个性化作业生成算法；跟据学生答题记录和个性化算法生成相应的个性化作业；格式化打印个性化作业，生成可供学生答题的纸质作业练习题。

个性化原理主要包括两大类：一、错题重现：错题重现指对学生答题过程中做错的题按照记忆规律，重复出现在个性化作业试题中，以纠正错题。二、相同类型题目练习：对学生答题过程中没有完全掌握的知识内容，生成相关的试题供学生练习，巩固学习成果。

本系统设计中，除可以使用PC端进行操作外，为方便学生和教师使用本系统，开发了支持手机平板的终端应用，支持ios系统和android系统。

学生终端系统主要功能包括：记录自己做题的对错记录；查看自己做题的记录档案；查看自己的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息；加入或退出学习组。

教师终端系统主要功能包括：为学生记录他们的做题对错记录；查看学生做题的记录档案；查看学生的做题的分析报告和个性化作业；更改个人的信息。

本发明个性化作业系统的作业方法包括以下步骤：

步骤一：向系统数据库输入知识点结构和学生作业题目并给作业题目答案标记知识点；

步骤二：通过终端设备收集学生作业数据；

步骤三：根据收集的学生作业数据生成学生作业档案数据；

步骤四：分析学生作业数据生成个性化作业题目；

步骤五：通过打印设备输出为纸质作业题发给相应学生。

其中，步骤一包括以下步骤：步骤一十一：输入知识点结构；步骤一十二：输入作业题目来源的结构；步骤一十三：输入作业题目内容以及答案；步骤一十四：标记作业中每个答案所涉及的相关知识点。

其中，步骤二包括以下步骤：步骤二十一：通过输入作业题目来源的位置找到相应题目答案或通过输入作业对应ID(二维码)找到作业题目列表及答案；步骤二十二：在终端设备中输入学生答题的对错。

下面根据以上技术方案提出实现本发明的实施例：

实施例1：本发明的一个实施实例是在课外补习班中，即场景1，进行个性化教学时，需要有个性化的教案，但是学生每天的情况不一样，所以就需要根据每天的学习情况动态生成个性化的教案，并记录下每天的学习记录。在实际操作中，首先如图2，工作人员先提前录入学生的学习题库，然后学生到场景1中进行个性化补习时，如图4，系统会自动生成个性化教案，教师操作流程如图3。在这个过程中，学生的作业是不限内容和载体的，有课堂作业和课外作业，也有纸质作业和电子作业，而学生的作业数据都是按照个性化作业评估系统进行录入，另外输出的个性化作业也是不限载体，既有纸质作业，也可以查看电子作业。

实施例2：本发明的另外一个实施实例是在学校班级教育中，即场景2，老师在布置作业时，因为班级学生的学习情况不相同，需要针对每一个学生的学习情况定制个性化的作业，而且需要这个过程尽量简单自动化。在具体实施过程中，首先如图2，工作人员先提前录入学生的学习题库，然后学生在场景2中学习时，放学布置作业时，学生持学生卡在本系统上验证信息后就可获得定制的个性化作业，回家之后可用智能终端进行作业批改，系统就可以完成数据的评估和收集，老师也可以获得数据反馈，对教学进行调整，可以重点讲班级错误率比较高的知识点，第二天布置作业时，重复以上布置，这样个性化作业系统可以实现作业自动化布置的功能，减轻老师负担，同时也提高学生做作业的效率。

实施例3：本发明的另外一个实施实例是在和其他第三方教学内容提供方合作时。比如教辅资料提供方有相关优质教辅资料，因此可以将其教辅内容上传到系统的作业数据库中，学生在使用教辅资料的同时，可以利用系统记录下学生的作题数据，然后根据学生学习情况输出个性化作业，弥补传统教辅的不足。

实施例4：本发明的另外一个实施实例是在学生升学时的个人学习能力评估时。当前传统的评估方式是通过一次或多次的考试成绩来进行评定。而本系统提供了另外一个方法，即提供学生平时每日作业练习的数据，包括对于知识点的掌握情况和、掌握一个知识点所需要的练习量和学习时间、平时写作业的习惯。这可以为当前的评估体系提供一个有益的参考数据。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种个性化作业系统，其特征在于，其包括用户管理模块、试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统、教师终端系统和系统数据库，试题管理模块、知识点管理模块、学生答题管理模块、个性化作业管理模块、学生终端系统和教师终端系统都与用户管理模块连接，知识点管理模块与试题管理模块、学生答题管理模块连接，学生终端系统和教师终端系统都与学生答题管理模块连接，系统数据库、学生终端系统、教师终端系统和一个终端设备都与个性化作业管理模块连接；

所述用户管理模块包括学生账户、教师账户和系统工作人员组，系统工作人员组包括管理员组和信息录入组；

学生账户的功能包括记录自己做题的对错记录、查看自己做题的记录档案、查看自己的做题的分析报告和个性化作业、更改个人的信息和加入或退出学习组；

教师账户的主要功能包括为学生记录他们的做题对错记录、查看学生做题的记录档案、查看学生的做题的分析报告和个性化作业、更改个人的信息和创建学习组并行管理；

管理员组主要功能包括系统各项基础数据的维护、管理账户使用、用户组和权限分配；

信息录入组功能包括：录入作业题目来源的结构、录入作业题目内容以及答案和标记作业中每个答案的涉及的相关知识点；

所述试题管理模块主要管理试题的录入、存储和展现，通过对所有试题类型的分析，将试题类型归纳为独立题型和复合题型两大类；

所述知识点管理模块主要管理知识点的录入、存储和标记试题的知识点；

所述学生答题管理模块主要记录和储存学生答题记录，并归纳形成相关档案和统计结果；

所述个性化作业管理模块主要管理个性化作业的不同生成算法，根据学生答题的记录和知识点结构图，按照相应的生成算法生成个性化作业；

所述系统数据库输入学生作业题目并标记知识点。

2.一种个性化作业系统的作业方法，其特征在于，所述作业方法采用如权利要求1所述的个性化作业系统，所述作业方法包括以下步骤：

步骤一：向系统数据库输入知识点结构和学生作业题目并给作业题目答案标记知识点；

步骤二：通过终端设备收集学生作业数据；

步骤三：根据收集的学生作业数据生成学生作业档案数据；

步骤四：分析学生作业数据生成个性化作业题目；

步骤五：通过打印设备输出为纸质作业题发给相应学生；

所述步骤一包括以下步骤：步骤一十一：输入知识点结构；步骤一十二：输入作业题目来源的结构；步骤一十三：输入作业题目内容以及答案；步骤一十四：标记作业中每个答案所涉及的相关知识点；

所述步骤二包括以下步骤：步骤二十一：通过输入作业题目来源的位置找到相应题目答案或通过输入作业对应二维码找到作业题目列表及答案；步骤二十二：在终端设备中输入学生答题的对错。